Запуск программы в C _без_ использования оболочки

Если ни system(), ни popen() предоставляет необходимый вам механизм, а простой способ сделать это с помощью fork() и execv() (или, возможно, execl(), но для его использования список аргументов должен быть фиксированным во время компиляции, а не переменным). Действительно! Нетрудно выполнить fork() и exec(), и любая альтернатива инкапсулирует эту обработку.

Модуль подпроцесса Python просто скрывает fork() и exec() за удобным интерфейсом. Вероятно, это подходит для языка высокого уровня, такого как Python. C — это язык более низкого уровня, и ему не нужна сложность.

Сложный способ сделать это — использовать posix_spawn(). Вы должны создать аргументы для описания всех действий, которые вы хотите выполнить в дочернем элементе между fork() и exec(), что гораздо сложнее настроить, чем просто выполнить fork(), внести изменения, а затем использовать exec() в конце концов. Это (posix_spawn()) — это то, что вы получаете, когда разрабатываете код для порождения дочернего процесса без явного использования fork() и exec() и гарантируете, что он может обрабатывать практически любые разумные обстоятельства.

Вам нужно будет решить, нужно ли вам использовать wait() или waitpid() или вариант определения завершения дочернего элемента. Возможно, вам придется подумать, следует ли обрабатывать сигнал SIGCHLD (который будет уведомлять вас, когда ребенок умирает).

Я уверен, вы уже знаете, что system уже использует стратегию fork/exec. Я понимаю, что вы хотите обойти оболочку и ищете простой подход, я просто говорю, что вы могли бы так же легко написать функцию для переноса шаблона fork/exec, как это делается в system. На самом деле, было бы, наверное, проще всего просто сделать это. Альтернативой, упомянутой Гейбом в комментариях, является posix_spawn.

Более быстрая (но явно обескураживающая) альтернатива — vfork() / exec, но это обычно не рекомендуется и устарело в последних стандартах POSIX.

4.3BSD; POSIX.1-2001 (но помечен как УСТАРЕВШИЙ). POSIX.1-2008 удаляет спецификацию vfork().

Это должно быть сразу, за которым следует exec или _exit. В противном случае могут возникнуть всевозможные странные ошибки, поскольку страницы виртуальной памяти и таблицы страниц не дублируются (потомок использует одни и те же сегменты данных/кучи/стека). Родительский/вызывающий процесс блокируется до тех пор, пока дочерний процесс не достигнет execs или _exits. Современные реализации обычного fork имеют семантику копирования при записи, которая приближается по скорости к vfork, без потенциальных ошибок, возникающих из-за семантики совместного использования памяти vfork.

Если вам нужен еще дальнейший контроль над семантикой совместного использования памяти и наследования процессов, а также последующее потенциальное ускорение (и в Linux), загляните на clone() (оболочка для системного вызова sys_clone()), которому некоторые системные вызовы, создающие процессы, делегируют свою работу. Не забудьте тщательно прочесать все различные флаги.

Вы можете использовать waitpid, чтобы получить статус завершения процесса.